El modelado de información de la construcción (BIM) es un proceso apoyado por diversas herramientas y tecnologías que involucra la generación y gestión de representaciones digitales de las características físicas y funcionales de los lugares. Los modelos de información de construcción (BIMs) son archivos (a menudo pero no siempre en formatos propietarios y que contienen datos propietarios) que pueden ser extraídos, intercambiados o conectados en red para apoyar la toma de decisiones con respecto a un activo construido.
¿Qué es BIM?
El software BIM actual es utilizado por individuos, empresas y organismos gubernamentales que planifican, diseñan, construyen, operan y mantienen diversas infraestructuras físicas, tales como agua, basura, electricidad, gas, servicios de comunicaciones, carreteras, ferrocarriles, puentes, puertos y túneles.
Programas BIM (Software)
Orígenes y elementos de BIM
El concepto de BIM existe desde los años 70. El término "modelo de construcción" (en el sentido de BIM como se usa hoy en día) fue utilizado por primera vez en documentos a mediados de la década de 1980: en un documento de 1985 de Simon Ruffle publicado finalmente en 1986, y más tarde en un documento de 1986 de Robert Aish -entonces en GMW Computers Ltd, desarrollador del software RUCAPS- refiriéndose al uso del software en el aeropuerto de Heathrow en Londres. El término "Modelo de Información de Edificios" apareció por primera vez en un artículo de G.A. van Nederveen y F.P. Tolman en 1992.
Sin embargo, los términos "Modelo de información de construcción" y "Modelo de información de construcción" (incluyendo el acrónimo "BIM") no se utilizaron popularmente hasta unos 10 años más tarde. En 2002, Autodesk publicó un libro blanco titulado "Building Information Modeling", y otros proveedores de software también comenzaron a afirmar su participación en el campo. Al recibir contribuciones de Autodesk, Bentley Systems y Graphisoft, además de otros observadores de la industria, en 2003, Jerry Laiserin ayudó a popularizar y estandarizar el término como un nombre común para la representación digital del proceso de construcción. Anteriormente, Graphisoft había ofrecido facilitar el intercambio y la interoperabilidad de la información en formato digital con diferentes terminologías, como "Virtual Building", Bentley Systems como "Integrated Project Models" y Autodesk o Vectorworks como "Building Information Modeling".
El papel pionero de aplicaciones como RUCAPS, Sonata y Reflex ha sido reconocido por Laiserin, así como por la Real Academia de Ingeniería del Reino Unido.
Como Graphisoft había estado desarrollando estas soluciones durante más tiempo que sus competidores, Laiserin consideraba su aplicación ArchiCAD como "una de las soluciones BIM más maduras del mercado". Tras su lanzamiento en 1987, ArchiCAD fue considerado por algunos como la primera implementación de BIM, ya que fue el primer producto CAD en un ordenador personal capaz de crear geometría 2D y 3D, así como el primer producto BIM comercial para ordenadores personales.
Definición
El Comité del Proyecto del Modelo Nacional de Información de la Construcción de EE.UU. tiene la siguiente definición:
El Modelado de Información de Edificios (BIM) es una representación digital de las características físicas y funcionales de una instalación. Un BIM es un recurso de conocimiento compartido para obtener información sobre una instalación que constituye una base fiable para la toma de decisiones durante su ciclo de vida; se define como existente desde su concepción inicial hasta su demolición.
El diseño tradicional de los edificios se basaba en gran medida en dibujos técnicos bidimensionales (planos, alzados, secciones, etc.). El modelado de la información de la construcción va más allá del 3D, aumentando las tres dimensiones espaciales primarias (anchura, altura y profundidad) con el tiempo como la cuarta dimensión (4D) y el coste como la quinta (5D).
Más recientemente también hay referencias a una sexta dimensión (6D) que representa el análisis del medio ambiente y la sostenibilidad de los edificios, y una séptima dimensión (7D) para el aspecto de la gestión del ciclo de vida de las instalaciones, aunque hay definiciones contradictorias (6D BIM).
Por lo tanto, BIM no se limita a la geometría. También cubre las relaciones espaciales, el análisis de la luz, la información geográfica y las cantidades y propiedades de los componentes de los edificios (por ejemplo, los detalles de los fabricantes).
Objetos BIM
Para los profesionales involucrados en un proyecto, BIM permite que el equipo de diseño (arquitectos, paisajistas, topógrafos, ingenieros civiles, estructurales y de servicios de construcción, etc.) entregue un modelo de información virtual al contratista principal y a los subcontratistas, y luego al propietario/operador; cada profesional añade datos específicos de la disciplina al único modelo compartido. Esto reduce las pérdidas de información que tradicionalmente se producen cuando un nuevo equipo asume la "propiedad" del proyecto, y proporciona información más extensa a los propietarios de estructuras complejas.
Perfiles profesionales en BIM
BIM a lo largo del ciclo de vida del proyecto
El uso de BIM va más allá de la fase de planificación y diseño del proyecto, extendiéndose a lo largo del ciclo de vida del edificio. Los procesos de apoyo de la gestión del ciclo de vida de los edificios incluyen la gestión de costes, la gestión de la construcción, la gestión de proyectos, la operación de instalaciones y la aplicación en edificios verdes.
Gestión de modelos de información de edificios
Los modelos de información para la construcción abarcan todo el período de tiempo entre el concepto y la ocupación. Para asegurar una gestión eficiente de los procesos de información a lo largo de este período, se podría designar un gestor BIM (también definido a veces como un gestor virtual de diseño a construcción, VDC, gestor de proyectos - VDCPM). El gestor BIM es contratado por un equipo de construcción de diseño en nombre del cliente desde la fase de pre-diseño en adelante para desarrollar y rastrear el BIM orientado a objetos frente a los objetivos de rendimiento previstos y medidos, soportando modelos de información de construcción multidisciplinarios que impulsan el análisis, los programas, el despegue y la logística. Las compañías también están considerando el desarrollo de BIMs en varios niveles de detalle, ya que dependiendo de la aplicación de BIM, se necesita más o menos detalle, y existe un esfuerzo de modelado variable asociado con la generación de modelos de información de construcción en diferentes niveles de detalle.
BIM en la gestión de la construcción
Los participantes en el proceso de construcción se enfrentan constantemente al desafío de entregar proyectos exitosos a pesar de los presupuestos ajustados, la mano de obra limitada, los horarios acelerados y la información limitada o conflictiva. Las disciplinas importantes como la arquitectura, las estructuras y los diseños de los eurodiputados deben estar bien coordinadas, ya que dos cosas no pueden tener lugar en el mismo lugar y en el mismo momento. Además, BIM es capaz de ayudar en la detección de colisiones, identificando la ubicación exacta de las discrepancias.
El concepto BIM contempla la construcción virtual de una instalación antes de su construcción física real, con el fin de reducir la incertidumbre, mejorar la seguridad, resolver problemas y simular y analizar impactos potenciales. Los subcontratistas de todos los sectores pueden introducir información crítica en el modelo antes de comenzar la construcción, con la posibilidad de prefabricar o preensamblar algunos sistemas fuera de las instalaciones. Los residuos pueden minimizarse in situ y los productos pueden entregarse justo a tiempo en lugar de almacenarse in situ.
Las cantidades y propiedades compartidas de los materiales pueden extraerse fácilmente. Los alcances del trabajo pueden ser aislados y definidos. Los sistemas, ensamblajes y secuencias se pueden mostrar en una escala relativa con toda la instalación o grupo de instalaciones. BIM también previene errores al permitir la detección de conflictos o'detección de choques' por medio de la cual el modelo computarizado resalta visualmente al equipo donde partes del edificio (por ejemplo: marco estructural y tuberías o conductos de servicios del edificio) pueden intersecarse erróneamente.
BIM en la operación de la instalación
BIM puede cubrir la pérdida de información asociada con el manejo de un proyecto desde el equipo de diseño, al equipo de construcción y al propietario/operador del edificio, permitiendo que cada grupo agregue y haga referencia a toda la información que adquiera durante su período de contribución al modelo BIM. Esto puede reportar beneficios al propietario o al operador de la instalación.
Por ejemplo, el propietario de un edificio puede encontrar evidencia de una fuga en su edificio. En lugar de explorar el edificio físico, puede recurrir al modelo y ver que una válvula de agua se encuentra en el lugar sospechoso. También podría tener en el modelo el tamaño específico de la válvula, el fabricante, el número de pieza y cualquier otra información que se haya investigado en el pasado, a la espera de una potencia de cálculo adecuada. Estos problemas fueron abordados inicialmente por Leite y Akinci cuando desarrollaron una representación de la vulnerabilidad del contenido de las instalaciones y las amenazas para apoyar la identificación de vulnerabilidades en las emergencias de los edificios.
La información dinámica sobre el edificio, como las mediciones de sensores y las señales de control de los sistemas del edificio, también pueden incorporarse al software BIM para apoyar el análisis de la operación y el mantenimiento del edificio.
Ha habido intentos de crear modelos de información para las instalaciones más antiguas y preexistentes. Los enfoques incluyen la referencia a métricas clave como el Índice de condiciones de las instalaciones (FCI), o el uso de encuestas de escaneo láser 3D y técnicas de fotogrametría (tanto por separado como en combinación) para capturar mediciones precisas del activo que pueden utilizarse como base para un modelo. Tratar de modelar un edificio construido en, digamos, 1927, requiere numerosas suposiciones sobre normas de diseño, códigos de construcción, métodos de construcción, materiales, etc., y por lo tanto es más complejo que construir un modelo durante el diseño.
Uno de los retos para el mantenimiento y la gestión adecuados de las instalaciones existentes es entender cómo se puede utilizar BIM para apoyar una comprensión e implementación holística de las prácticas de gestión de edificios y los principios de "coste de propiedad" que apoyan el ciclo de vida completo del producto de un edificio. Una norma nacional americana titulada APPA 1000 - Total Cost of Ownership for Facilities Asset Management (Coste total de propiedad para la gestión de activos de instalaciones) incorpora BIM para tener en cuenta una variedad de requisitos y costes críticos a lo largo del ciclo de vida del edificio, incluyendo pero no limitándose a: la sustitución de los sistemas de energía, servicios públicos y seguridad; el mantenimiento continuo del exterior y el interior del edificio y la sustitución de los materiales; las actualizaciones del diseño y la funcionalidad; y los costes de recapitalización.
BIM en la construcción ecológica
El BIM en la construcción ecológica, o "BIM verde", es un proceso que puede ayudar a las empresas de arquitectura, ingeniería y construcción a aumentar la sostenibilidad en la industria de la construcción. Puede permitir a arquitectos e ingenieros integrar y analizar cuestiones medioambientales en su diseño a lo largo del ciclo de vida del edificio.
Estándares openBIM o no propietarios
BIM se asocia a menudo con Industry Foundation Classes (IFCs) y aecXML - estructuras de datos para representar información. Las IFCs han sido desarrolladas por el edificioSMART (la antigua Alianza Internacional para la Interoperabilidad), como un estándar neutral, no propietario o abierto para compartir datos BIM entre diferentes aplicaciones de software (algunas estructuras de datos propietarios han sido desarrolladas por proveedores de CAD que incorporan BIM en su software).
La mala interoperabilidad del software se ha considerado durante mucho tiempo como un obstáculo para la eficiencia de la industria en general y para la adopción de BIM en particular. En agosto de 2004, un informe del National Institute of Standards and Technology (NIST) de EE.UU. estimó de forma conservadora que la industria de instalaciones de capital de EE.UU. perdía 15.800 millones de dólares anuales debido a una interoperabilidad inadecuada derivada de "la naturaleza altamente fragmentada de la industria, las continuas prácticas comerciales basadas en papel de la industria, la falta de estandarización y la adopción de tecnología incoherente entre las partes interesadas".
Un ejemplo temprano de una norma BIM aprobada a nivel nacional es la norma CIS/2 aprobada por el Instituto Americano de Construcción en Acero (AISC), una norma no patentada con raíces en el Reino Unido.
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